JP5306353B2 - Solar cell module - Google Patents

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Description

本発明は、配線材により互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module including a plurality of solar cells connected to each other by a wiring material.

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。   Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and infinitely supplied solar energy into electrical energy.

一般的に、太陽電池1枚当りの出力は数W程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を接続することによって出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。   Generally, the output per solar cell is about several watts. Therefore, when a solar cell is used as a power source for a house or a building, a solar cell module whose output is increased by connecting a plurality of solar cells is used.

複数の太陽電池は、配列方向に沿って配列される。複数の太陽電池は、配線材によって互いに電気的に接続される。具体的には、配線材は、一の太陽電池の受光面上と一の太陽電池に隣接する他の太陽電池の裏面上とに、配列方向に沿って配置される。従って、配線材は、一の太陽電池の受光面上と他の太陽電池の裏面上との間において2度折り曲げられることによって、2つの曲折部が形成される。   The plurality of solar cells are arranged along the arrangement direction. The plurality of solar cells are electrically connected to each other by a wiring material. Specifically, the wiring member is arranged along the arrangement direction on the light receiving surface of one solar cell and on the back surface of another solar cell adjacent to the one solar cell. Therefore, the wiring material is bent twice between the light receiving surface of one solar cell and the back surface of another solar cell, thereby forming two bent portions.

しかしながら、太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池の端部と配線材とが接触した場合、太陽電池の端部に応力が集中することによって、太陽電池の端部に割れや欠けが発生するという問題があった。   However, in the manufacturing process of the solar cell module, when the end portion of the solar cell and the wiring member are in contact with each other, the stress concentrates on the end portion of the solar cell, so that the end portion of the solar cell is cracked or chipped. There was a problem.

そこで、一の太陽電池と他の太陽電池との間において、配線材を3回以上折り曲げる手法が提案されている(特許文献1参照)。この手法によれば、配線材が伸張することによって、太陽電池の端部に応力が集中することを抑制することができる。   In view of this, a technique has been proposed in which a wiring member is bent three or more times between one solar cell and another solar cell (see Patent Document 1). According to this method, it is possible to suppress the stress from being concentrated on the end portion of the solar cell due to the expansion of the wiring material.

特開2005−191125号公報JP 2005-191125 A

ここで、一般的に、太陽電池モジュールは、平板形状を有しており、屋根などの表面に沿って配置される。そのため、太陽電池モジュールは、風の影響を受けて全体的に撓む場合がある。具体的には、太陽電池モジュールに向かって風が吹き付けると、太陽電池モジュールの中央部は下方に凹む。太陽電池モジュールに沿って風が吹き抜けると、太陽電池モジュールの中央部は上方に膨らむ。   Here, generally, the solar cell module has a flat plate shape and is disposed along a surface such as a roof. Therefore, the solar cell module may be bent as a whole under the influence of wind. Specifically, when wind blows toward the solar cell module, the central portion of the solar cell module is recessed downward. When the wind blows along the solar cell module, the central portion of the solar cell module swells upward.

このように、太陽電池モジュール全体が上下に撓むことによって、複数の太陽電池どうしの間隔は繰り返し変化するため、配線材は延び縮みを繰り返す。その結果、配線材の曲折部が損傷を受けるおそれがあった。   Thus, since the space | interval of several solar cells changes repeatedly when the whole solar cell module bends up and down, a wiring material repeats expansion and contraction. As a result, the bent portion of the wiring member may be damaged.

本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、配線材の曲折部における損傷を抑制する太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and aims at providing the solar cell module which suppresses the damage in the bending part of a wiring material.

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、受光面側保護材と裏面側保護材との間に封止され、配線材によって電気的に接続された第1太陽電池及び第2太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、第1太陽電池及び第2太陽電池それぞれは、受光面側保護材と対向する受光面と、受光面の反対側に設けられ、裏面側保護材と対向する裏面とを有し、配線材は、第1太陽電池の受光面上から第2太陽電池の裏面上に跨って配置され、配線材は、第1太陽電池と第2太陽電池との間に形成される2つの曲折部を有しており、2つの曲折部のうち中立面との間隔が大きい一方の曲折部の曲率半径は、他方の曲折部の曲率半径よりも大きいことを要旨とする。   A solar cell module according to a feature of the present invention is a solar cell including a first solar cell and a second solar cell that are sealed between a light-receiving surface side protective material and a back surface side protective material and are electrically connected by a wiring material. Each of the first solar cell and the second solar cell has a light receiving surface facing the light receiving surface side protective material and a back surface provided on the opposite side of the light receiving surface and facing the back surface side protective material. The wiring material is disposed over the light receiving surface of the first solar cell and the back surface of the second solar cell, and the wiring material is formed between the first solar cell and the second solar cell. It has a bent portion, and the gist is that the radius of curvature of one bent portion having a large distance from the neutral surface of the two bent portions is larger than the radius of curvature of the other bent portion.

中立面とは、受光面側保護材及び裏面側保護材の撓みに応じた引張り応力及び圧縮応力が作用しない面である。   The neutral surface is a surface on which a tensile stress and a compressive stress corresponding to the bending of the light receiving surface side protective material and the back surface side protective material do not act.

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールによれば、配線材は、中立面から遠い位置において緩やかに折り曲げられている。すなわち、配線材のうち受光面側保護材及び裏面側保護材が上下に撓んだ場合に大きな応力を受け易い部分が緩やかに折り曲げられている。従って、他方の曲折部において、配線材が損傷を受けることを抑制することができる。   According to the solar cell module according to the feature of the present invention, the wiring member is gently bent at a position far from the neutral plane. That is, a portion of the wiring material that is easily subjected to a large stress when the light-receiving surface side protective material and the back surface side protective material bend up and down is gently bent. Therefore, it is possible to suppress the wiring material from being damaged in the other bent portion.

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、ガラス基板と裏面フィルムとの間に封止され、配線材によって電気的に接続された第1太陽電池及び第2太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、第1太陽電池及び第2太陽電池それぞれは、ガラス基板と対向する受光面と、受光面の反対側に設けられ、裏面フィルムと対向する裏面とを有し、配線材は、第1太陽電池の受光面上から第2太陽電池の裏面上に跨って配置され、配線材は、第1太陽電池と第2太陽電池との間に形成される2つの曲折部を有しており、2つの曲折部のうちガラス基板までの間隔が大きい一方の曲折部の曲率半径は、他方の曲折部の曲率半径よりも大きいことを要旨とする。   The solar cell module which concerns on the characteristic of this invention is a solar cell module provided with the 1st solar cell and the 2nd solar cell which were sealed between the glass substrate and the back surface film, and was electrically connected by the wiring material, Each of the first solar cell and the second solar cell has a light receiving surface facing the glass substrate and a back surface opposite to the light receiving surface and facing the back film, and the wiring material is the first solar cell. The wiring material has two bent portions formed between the first solar cell and the second solar cell, and extends over the back surface of the second solar cell from the light receiving surface of The gist is that the radius of curvature of one bent portion having a large distance to the glass substrate among the bent portions is larger than the radius of curvature of the other bent portion.

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、前記配線材を樹脂接着剤によって接着することで、前記第1太陽電池と前記第2太陽電池とが接続されていることを要旨とする。本発明によれば、変換効率の向上を可能とする太陽電池モジュールを提供することができる。   The gist of the solar cell module according to the feature of the present invention is that the first solar cell and the second solar cell are connected by bonding the wiring member with a resin adhesive. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell module which can improve conversion efficiency can be provided.

図1は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール100の側面図である。FIG. 1 is a side view of a solar cell module 100 according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る太陽電池10の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the solar cell 10 according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る太陽電池ストリング1の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the solar cell string 1 according to the embodiment of the present invention. 図4は、図3のA−A線における断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図5は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing the solar cell module 100 according to the embodiment of the present invention.

次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. It should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. It goes without saying that the drawings include parts having different dimensional relationships and ratios.

<太陽電池モジュールの構成>
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係る太陽電池モジュール100の側面図である。図2は、実施形態に係る太陽電池10の平面図である。
<Configuration of solar cell module>
The configuration of the solar cell module according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a solar cell module 100 according to an embodiment. FIG. 2 is a plan view of the solar cell 10 according to the embodiment.

太陽電池モジュール100は、図1に示すように、太陽電池ストリング1、受光面側保護材2、裏面側保護材3及び封止材4を備える。   As shown in FIG. 1, the solar cell module 100 includes a solar cell string 1, a light receiving surface side protective material 2, a back surface side protective material 3, and a sealing material 4.

太陽電池ストリング1は、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間において、封止材4によって封止される。太陽電池ストリング1は、配列方向Hに沿って配列される複数の太陽電池10を備える。複数の太陽電池10は、複数の配線材11によって互いに電気的に接続される。   The solar cell string 1 is sealed with a sealing material 4 between the light receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3. The solar cell string 1 includes a plurality of solar cells 10 arranged along the arrangement direction H. The plurality of solar cells 10 are electrically connected to each other by a plurality of wiring members 11.

太陽電池10は、図1に示すように、光を受ける受光面10Aと、受光面10Aの反対側に設けられる裏面10Bとを有する。受光面10A及び裏面10Bそれぞれは、太陽電池10の主面である。受光面10Aは、受光面側保護材2と対向する。裏面10Bは、裏面側保護材3と対向する。   As shown in FIG. 1, the solar cell 10 has a light receiving surface 10A for receiving light and a back surface 10B provided on the opposite side of the light receiving surface 10A. Each of the light receiving surface 10 </ b> A and the back surface 10 </ b> B is a main surface of the solar cell 10. The light receiving surface 10 </ b> A faces the light receiving surface side protection member 2. The back surface 10 </ b> B faces the back surface side protective material 3.

配線材11は、太陽電池10の主面に電気的に接続される。配線材11としては、薄板状に成形された銅等の導電材などを用いることができる。このような導電材の表面は、一般的なPbフリー半田(例えば、SnAg3.0Cu0.5)などの軟導電体によってメッキされていてもよい。The wiring material 11 is electrically connected to the main surface of the solar cell 10. As the wiring material 11, a conductive material such as copper formed in a thin plate shape can be used. The surface of such a conductive material may be plated with a soft conductor such as a general Pb-free solder (for example, SnAg 3.0 Cu 0.5 ).

太陽電池10は、図2に示すように、光電変換部20、複数本の細線電極30及び2本の接続用電極40を備える。   As shown in FIG. 2, the solar cell 10 includes a photoelectric conversion unit 20, a plurality of thin wire electrodes 30, and two connection electrodes 40.

光電変換部20は、光を受けることにより光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光が光電変換部20に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。光電変換部20は、pn型接合或いはpin接合などの半導体接合を内部に有する。光電変換部20は、単結晶Si、多結晶Si等の結晶系半導体材料、GaAs、InP等の化合物半導体材料等の一般的な半導体材料などを用いて形成することができる。   The photoelectric conversion unit 20 generates photogenerated carriers by receiving light. The photogenerated carrier refers to holes and electrons that are generated when light is absorbed by the photoelectric conversion unit 20. The photoelectric conversion unit 20 includes a semiconductor junction such as a pn-type junction or a pin junction. The photoelectric conversion unit 20 can be formed using a general semiconductor material such as a crystalline semiconductor material such as single crystal Si or polycrystalline Si, or a compound semiconductor material such as GaAs or InP.

複数本の細線電極30は、光電変換部20から光生成キャリアを収集する収集電極である。各細線電極30は、受光面10A上において配列方向Hと略直交する直交方向Tに沿って形成される。各細線電極30は、例えば、印刷法などを用いて、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペースト(セラミックペースト)によって形成される。各細線電極30の寸法及び本数は、光電変換部20の大きさや物性などを考慮して適当な本数に設定することができる。例えば、光電変換部20の寸法が約100mm角である場合には、約50本の細線電極30を形成することができる。図示しないが、裏面10B上には、複数本の細線電極30が形成されていてもよい。裏面10B略全面を覆うように収集電極が形成されていてもよい。本発明は、裏面10B上に形成される収集電極の形状を限定するものではない。   The multiple thin wire electrodes 30 are collection electrodes that collect photogenerated carriers from the photoelectric conversion unit 20. Each thin wire electrode 30 is formed along an orthogonal direction T substantially orthogonal to the arrangement direction H on the light receiving surface 10A. Each thin wire electrode 30 is formed of, for example, a resin-type conductive paste or a sintered-type conductive paste (ceramic paste) using a printing method or the like. The dimension and number of each thin wire electrode 30 can be set to an appropriate number in consideration of the size and physical properties of the photoelectric conversion unit 20. For example, when the size of the photoelectric conversion unit 20 is about 100 mm square, about 50 fine wire electrodes 30 can be formed. Although not shown, a plurality of fine wire electrodes 30 may be formed on the back surface 10B. A collecting electrode may be formed so as to cover substantially the entire back surface 10B. The present invention does not limit the shape of the collecting electrode formed on the back surface 10B.

2本の接続用電極40は、配線材11を接続するための電極である。各接続用電極40は、受光面10A上において配列方向Hに沿って形成される。各接続用電極40は、例えば、印刷法などを用いて、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペースト(セラミックペースト)によって形成される。各接続用電極40の寸法及び本数は、光電変換部20の大きさや物性などを考慮して、適当な本数に設定することができる。図示しないが、裏面10B上には、2本の接続用電極40が形成されている。   The two connection electrodes 40 are electrodes for connecting the wiring material 11. Each connection electrode 40 is formed along the arrangement direction H on the light receiving surface 10A. Each connection electrode 40 is formed of, for example, a resin-type conductive paste or a sintered-type conductive paste (ceramic paste) using a printing method or the like. The dimensions and the number of each connection electrode 40 can be set to an appropriate number in consideration of the size and physical properties of the photoelectric conversion unit 20. Although not shown, two connection electrodes 40 are formed on the back surface 10B.

受光面側保護材2は、図1に示すように、各太陽電池10の受光面10A側に配置される。受光面側保護材2は、太陽電池モジュール100の表面を保護する。受光面側保護材2としては、1〜数mm厚を有する透光性強化ガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。   As shown in FIG. 1, the light receiving surface side protective material 2 is disposed on the light receiving surface 10 </ b> A side of each solar cell 10. The light receiving surface side protective material 2 protects the surface of the solar cell module 100. As the light-receiving surface side protective material 2, translucent tempered glass or translucent plastic having a thickness of 1 to several mm can be used.

裏面側保護材3は、各太陽電池10の裏面10B側に配置される。裏面側保護材3は、太陽電池モジュール100の背面を保護する。裏面側保護材3としては、数μm〜数mm厚を有するPET(Polyethylene Terephthalate)等の樹脂フィルム、Al箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。   The back surface side protective material 3 is arranged on the back surface 10B side of each solar cell 10. The back surface side protective material 3 protects the back surface of the solar cell module 100. As the back surface side protective material 3, a resin film such as PET (Polyethylene Terephthalate) having a thickness of several μm to several mm, a laminated film having a structure in which an Al foil is sandwiched between resin films, and the like can be used.

封止材4は、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間で太陽電池ストリング1を封止する。封止材4としては、EVA、EEA、PVB、シリコーン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。受光面側保護材2と裏面側保護材3との間隔は、数百μm〜数mmである。   The sealing material 4 seals the solar cell string 1 between the light receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3. As the sealing material 4, a translucent resin such as EVA, EEA, PVB, silicone, urethane, acrylic, or epoxy can be used. The distance between the light receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3 is several hundred μm to several mm.

なお、このような太陽電池モジュール100の外周には、Alフレーム(不図示)を取り付けることができる。   An Al frame (not shown) can be attached to the outer periphery of such a solar cell module 100.

太陽電池モジュール100の内部には、図1に示すように、太陽電池モジュール100が上下に撓んだ場合においても引張り応力及び圧縮応力が作用しない仮想面である中立面Nが存在する。中立面N付近に位置する部材には、受光面側保護材2及び裏面側保護材3の撓みに応じた引張り応力及び圧縮応力が作用しない。受光面側保護材2及び裏面側保護材3が上下に撓んだ場合、各部材には、中立面Nから離れるほど大きな引張り応力又は圧縮応力が作用する。   As shown in FIG. 1, the solar cell module 100 has a neutral surface N that is a virtual surface on which tensile stress and compressive stress do not act even when the solar cell module 100 is bent up and down. A tensile stress and a compressive stress corresponding to the bending of the light-receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3 do not act on the member located near the neutral surface N. When the light-receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3 bend up and down, a greater tensile stress or compressive stress acts on each member as the distance from the neutral surface N increases.

太陽電池モジュール100に垂直な方向である垂直方向Sにおいて、受光面側保護材2表面からの中立面Nの位置yは、次の式(1)によって求められる。

Figure 0005306353
In the vertical direction S, which is a direction perpendicular to the solar cell module 100, the position y of the neutral surface N from the surface of the light-receiving surface side protective material 2 is obtained by the following equation (1).
Figure 0005306353

式(1)において、Eiは、受光面側保護材2からi番目の部材の弾性係数である。tiは、i番目の部材の垂直方向Sにおける厚みである。yiは、受光面側保護材2表面からi番目の部材の垂直方向S中央までの間隔である。   In the formula (1), Ei is an elastic coefficient of the i-th member from the light-receiving surface side protective material 2. ti is the thickness of the i-th member in the vertical direction S. yi is the distance from the surface of the light-receiving surface side protective member 2 to the center of the i-th member in the vertical direction S.

本実施形態では、中立面Nは、受光面側保護材2の内部、すなわち、太陽電池ストリング1の受光面側に存在するものとする。中立面Nの位置は、太陽電池モジュール100を構成する部材の物理的特性などに応じて変更されうるものである。   In the present embodiment, the neutral surface N is assumed to be present inside the light receiving surface side protection member 2, that is, on the light receiving surface side of the solar cell string 1. The position of the neutral plane N can be changed according to the physical characteristics of the members constituting the solar cell module 100.

<太陽電池ストリングの構成>
以下において、実施形態に係る太陽電池ストリングの構成について図面を参照しながら説明する。図3は、実施形態に係る太陽電池ストリング1の平面図である。図4は、図3のA−A線における断面図である。
<Configuration of solar cell string>
Hereinafter, the configuration of the solar cell string according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a plan view of the solar cell string 1 according to the embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図3に示すように、一の太陽電池10と一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10とは、2本の配線材11によって接続される。具体的には、図4に示すように、各配線材11の一端部は、一の太陽電池10の受光面10A上に形成された接続用電極40に接続される。各配線材11の他端部は、他の太陽電池10の裏面10B上に形成された接続用電極40に接続される。   As shown in FIG. 3, one solar cell 10 and another solar cell 10 adjacent to one solar cell 10 are connected by two wiring members 11. Specifically, as shown in FIG. 4, one end of each wiring member 11 is connected to a connection electrode 40 formed on the light receiving surface 10 </ b> A of one solar cell 10. The other end of each wiring member 11 is connected to a connection electrode 40 formed on the back surface 10 </ b> B of another solar cell 10.

接続するために用いられる接着剤には、半田の他、樹脂接着剤がある。樹脂接着剤は、鉛フリー半田の融点(約200℃)以下の温度で硬化することが好ましい。樹脂接着剤としては、例えば、アクリル樹脂、柔軟性の高いポリウレタン系などの熱硬化性樹脂接着剤の他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂に硬化剤を混合させた2液反応系接着剤などを用いることができる。樹脂接着剤は、複数の導電性粒子を含んでも良い。導電性粒子としては、ニッケル、金コート付きニッケルなどを用いることができる。導電性粒子を含まない樹脂接着剤を用いた場合は、一の太陽電池10と他の太陽電池10とを電気的に接続するため、配線材11を接続用電極40に直接接触させることが好ましい。図4に示すように、接着剤は、接着層60を構成する。   As an adhesive used for connection, there is a resin adhesive in addition to solder. The resin adhesive is preferably cured at a temperature below the melting point (about 200 ° C.) of the lead-free solder. Examples of the resin adhesive include a two-component reaction adhesive in which a curing agent is mixed with an epoxy resin, an acrylic resin, or a urethane resin, in addition to a thermosetting resin adhesive such as an acrylic resin or a highly flexible polyurethane type. Etc. can be used. The resin adhesive may include a plurality of conductive particles. As the conductive particles, nickel, nickel with gold coating, or the like can be used. When a resin adhesive that does not contain conductive particles is used, the wiring material 11 is preferably brought into direct contact with the connection electrode 40 in order to electrically connect one solar cell 10 and another solar cell 10. . As shown in FIG. 4, the adhesive constitutes an adhesive layer 60.

配線材11は、一の太陽電池10と他の太陽電池10との間に形成される2つの曲折部を有する。具体的には、図4に示すように、配線材11は、太陽電池10間において、一の太陽電池10側に形成された第1曲折部11Aと、他の太陽電池10側に形成された第2曲折部11Bとを有する。配線材11は、第1曲折部11Aにおいて、一の太陽電池10の受光面10A側から裏面側保護材3に向かって曲折される。また、配線材11は、第2曲折部11Bにおいて、他の太陽電池10の裏面10B側から受光面側保護材2に向かって曲折される。   The wiring member 11 has two bent portions formed between one solar cell 10 and another solar cell 10. Specifically, as illustrated in FIG. 4, the wiring member 11 is formed between the solar cells 10 on the first bent portion 11 </ b> A formed on one solar cell 10 side and on the other solar cell 10 side. And a second bent portion 11B. The wiring member 11 is bent from the light receiving surface 10A side of the one solar cell 10 toward the back surface side protective member 3 in the first bent portion 11A. Moreover, the wiring material 11 is bent toward the light-receiving surface side protective material 2 from the back surface 10B side of the other solar cell 10 in the second bent portion 11B.

本実施形態では、垂直方向Sにおいて、第1曲折部11Aは、第2曲折部11Bよりも受光面側保護材2の近くに位置する。従って、中立面Nと第2曲折部11Bとの間隔は、中立面Nと第1曲折部11Aとの間隔よりも大きい(図1参照)。   In the present embodiment, in the vertical direction S, the first bent portion 11A is located closer to the light receiving surface side protective material 2 than the second bent portion 11B. Therefore, the interval between the neutral plane N and the second bent portion 11B is larger than the interval between the neutral plane N and the first bent portion 11A (see FIG. 1).

第2曲折部11Bにおける曲率半径r11Bは、第1曲折部11Aにおける曲率半径r11Aよりも大きい。すなわち、配線材11は、第1曲折部11Aよりも第2曲折部11Bにおいて緩やかに曲折されている。The radius of curvature r 11B of the second bent portion 11B is larger than the radius of curvature r 11A of the first bent portion 11A. That is, the wiring member 11 is gently bent at the second bent portion 11B rather than the first bent portion 11A.

曲率半径rは、曲折部の内接円の半径から求められる。   The curvature radius r is obtained from the radius of the inscribed circle of the bent portion.

<太陽電池モジュールの製造方法>
以下において、実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について図面を参照しながら説明する。
<Method for manufacturing solar cell module>
Below, the manufacturing method of the solar cell module which concerns on embodiment is demonstrated, referring drawings.

図5に示すように、金型50を用いて、直線状の配線材を折り曲げ加工する。具体的には、上型51に形成された曲率半径r11Bの凸部と、下型52に形成された曲率半径r11Aの凸部とによって配線材を挟み込む。これによって、第1曲折部11A及び第2曲折部11Bを有する配線材11が形成される。As shown in FIG. 5, a linear wiring material is bent using a mold 50. Specifically, the wiring member is sandwiched between the convex portion having the curvature radius r 11B formed on the upper mold 51 and the convex portion having the curvature radius r 11A formed on the lower mold 52. As a result, the wiring member 11 having the first bent portion 11A and the second bent portion 11B is formed.

次に、複数の太陽電池10を配列する。配列された複数の太陽電池10を配線材11によって互い電気的に接続する。具体的には、配線材11の一端部を一の太陽電池10の受光面10Aに形成された接続用電極40上に接続するとともに、配線材11の他端部を他の太陽電池10の裏面10Bに形成された接続用電極40上に接続する。これによって、太陽電池ストリング1が形成される。   Next, a plurality of solar cells 10 are arranged. The plurality of arranged solar cells 10 are electrically connected to each other by the wiring material 11. Specifically, one end of the wiring member 11 is connected to the connection electrode 40 formed on the light receiving surface 10 </ b> A of one solar cell 10, and the other end of the wiring member 11 is connected to the back surface of the other solar cell 10. It connects on the electrode 40 for a connection formed in 10B. Thereby, the solar cell string 1 is formed.

次に、受光面側保護材2、封止材4、太陽電池ストリング1、封止材4及び裏面側保護材3を順次積層する。続いて、封止材4を加熱することによって、封止材4を硬化させる。以上によって、太陽電池モジュール100が作製される。   Next, the light-receiving surface side protective material 2, the sealing material 4, the solar cell string 1, the sealing material 4, and the back surface side protective material 3 are sequentially laminated. Subsequently, the sealing material 4 is cured by heating the sealing material 4. Thus, the solar cell module 100 is manufactured.

<作用及び効果>
本実施形態に係る太陽電池モジュール100では、配線材11は、太陽電池10間に形成される第1曲折部11A及び第2曲折部11Bを有する。中立面Nとの間隔が大きい第2曲折部11Bは、第1曲折部11Aよりも大きな曲率半径を有する。
<Action and effect>
In the solar cell module 100 according to the present embodiment, the wiring member 11 includes a first bent portion 11A and a second bent portion 11B formed between the solar cells 10. The 2nd bending part 11B with a large space | interval with the neutral surface N has a larger curvature radius than 11A of 1st bending parts.

このように、配線材11は、中立面Nから遠い位置において緩やかに折り曲げられている。すなわち、配線材11のうち受光面側保護材2及び裏面側保護材3が上下に撓んだ場合に大きな応力を受け易い部分が緩やかに折り曲げられている。従って、第2曲折部11Bにおいて、配線材11が損傷を受けることを抑制することができる。   Thus, the wiring member 11 is gently bent at a position far from the neutral plane N. That is, the portion of the wiring member 11 that is easily subjected to a large stress when the light-receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3 are bent up and down is gently bent. Therefore, it is possible to suppress the wiring material 11 from being damaged in the second bent portion 11B.

配線材11は、中立面Nに近い位置において急に折り曲げられている。従って、一の太陽電池10と他の太陽電池10との間に形成される空間を狭くすることができる。その結果、太陽電池モジュール100中の太陽電池10の充填率大きくすることができ、太陽電池モジュール100の変換効率を向上させることができる。第1曲折部11Aは、中立面Nに近いため、第2曲折部11Bよりも引張り応力又は圧縮応力が作用しにくい。   The wiring member 11 is suddenly bent at a position close to the neutral plane N. Therefore, the space formed between one solar cell 10 and another solar cell 10 can be narrowed. As a result, the filling rate of the solar cells 10 in the solar cell module 100 can be increased, and the conversion efficiency of the solar cell module 100 can be improved. Since the first bent portion 11A is close to the neutral plane N, tensile stress or compressive stress is less likely to act than the second bent portion 11B.

本実施形態に係る太陽電池モジュール100では、一の太陽電池10と他の太陽電池10は、配線材11を樹脂接着剤によって接着することで、接続されている。配線材11は、第1曲折部11Aにおいて、急に折り曲げられている。そのため、第1曲折部11Aから第2曲折部11Bかけて、配線11は、一の太陽電池10の側面近くに存在する。従って、配線材11の接着に半田を用いた場合、第1曲折部11A付近に半田溜まりを生じることがある。その結果、領域Rにおいて、半田溜まりを介在したリークのおそれがある。配線材11の接着に樹脂接着剤を用いた場合は、半田溜まりが生じることはない。そのため、一の太陽電池10と他の太陽電池10との距離xを2mm以下にしても、リークのおそれがない。樹脂接着剤によって接着することで、歩留まり良く太陽電池モジュール100を製造できるとともに、距離xを2mm以下にして太陽電池の有効面積比を86%以上にできるため、高出力の太陽電池モジュール100を製造できる。
In the solar cell module 100 according to the present embodiment, one solar cell 10 and another solar cell 10 are connected by bonding the wiring member 11 with a resin adhesive. The wiring member 11 is suddenly bent at the first bent portion 11A. Therefore, the wiring material 11 exists near the side surface of one solar cell 10 from the first bent portion 11 </ b> A to the second bent portion 11 </ b> B. Therefore, when solder is used for bonding the wiring member 11, a solder pool may be generated near the first bent portion 11A. As a result, in the region R, there is a risk of leakage through a solder pool. When a resin adhesive is used for bonding the wiring member 11, no solder pool occurs. Therefore, even if the distance x between one solar cell 10 and another solar cell 10 is 2 mm or less, there is no risk of leakage. By bonding with a resin adhesive, the solar cell module 100 can be manufactured with good yield, and the distance x can be made 2 mm or less, and the effective area ratio of the solar cell can be made 86% or more, so the high output solar cell module 100 is manufactured. it can.

<その他の実施形態>
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
<Other embodiments>
Although the present invention has been described according to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上記実施形態では、各細線電極30は、直交方向Tに沿って直線状に形成されることとしたが、これに限られるものではない。各細線電極30は、波線状などに形成されていてもよい。   For example, in the above embodiment, each thin wire electrode 30 is formed in a straight line along the orthogonal direction T, but is not limited thereto. Each thin wire electrode 30 may be formed in a wavy shape or the like.

上記実施形態では、太陽電池10が接続用電極40を備えることとしたが、太陽電池10は接続用電極40を備えていなくてもよい。この場合、配線材11は、受光面10A上及び裏面10B上に直接配置される。   In the said embodiment, although the solar cell 10 was provided with the electrode 40 for a connection, the solar cell 10 does not need to be provided with the electrode 40 for a connection. In this case, the wiring member 11 is directly disposed on the light receiving surface 10A and the back surface 10B.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

以下、本発明に係る太陽電池モジュールの実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではない。その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。   Hereinafter, although the Example of the solar cell module which concerns on this invention is described concretely, this invention is not limited to what was shown to the following Example. In the range which does not change the gist, it can change and implement suitably.

(実施例)
図5に示す金型を用いて、直線状の配線材の中央部に2つの曲折部を形成した。一方の曲折部の曲率半径を200μmとし、他方の曲折部の曲率半径を500μmとした。このような配線材を18本準備した。
(Example)
Using the mold shown in FIG. 5, two bent portions were formed at the center of the linear wiring material. The radius of curvature of one bent portion was 200 μm, and the radius of curvature of the other bent portion was 500 μm. Eighteen such wiring materials were prepared.

次に、約100mm角、厚さ200μmの太陽電池を10枚準備した。太陽電池の受光面上には、線幅80μmの50本の細線電極と、線幅1.5mmの2本の接続用電極とが形成されていた。   Next, 10 solar cells of about 100 mm square and 200 μm thickness were prepared. On the light receiving surface of the solar cell, 50 fine wire electrodes having a line width of 80 μm and two connection electrodes having a line width of 1.5 mm were formed.

次に、配線材の一端部を一の太陽電池の受光面に形成された接続用電極に接続するとともに、配線材の他端部を他の太陽電池の裏面に形成された接続用電極に接続した。この際、曲率半径の小さい曲折部を一の太陽電池の受光面側に配置するとともに、曲率半径の大きい曲折部を他の太陽電池の裏面側に配置した。これを繰り返すことによって、太陽電池ストリングを形成した。太陽電池ストリングにおいて、太陽電池どうしの間隔は1mmであった。従って、実施例に係る太陽電池ストリングの全長は1009mmであった。
Next, one end of the wiring material is connected to the connection electrode formed on the light receiving surface of one solar cell, and the other end of the wiring material is connected to the connection electrode formed on the back surface of another solar cell. did. Under the present circumstances, while arrange | positioning the bending part with a small curvature radius to the light-receiving surface side of one solar cell, the bending part with a large curvature radius was arrange | positioned to the back surface side of another solar cell. By repeating this, a solar cell string was formed. In the solar cell string, the distance between the solar cells was 1 mm. Therefore, the total length of the solar cell string according to the example was 1009 mm.

次に、ガラス基板上に、EVA、太陽電池ストリング、EVA、PETフィルムを積層した。続いて、EVAを加熱することによって硬化させた。ガラス基板の寸法は1029mm×120mmであった。従って、実施例に係る太陽電池モジュールの有効面積比(太陽電池面積/ガラス面積)は、82.6%であった。   Next, EVA, a solar cell string, EVA, and a PET film were laminated on the glass substrate. Subsequently, the EVA was cured by heating. The dimension of the glass substrate was 1029 mm × 120 mm. Therefore, the effective area ratio (solar cell area / glass area) of the solar cell module according to the example was 82.6%.

実施例に係る太陽電池モジュールでは、ガラス基板内部に中立面が存在する。   In the solar cell module according to the example, a neutral surface exists inside the glass substrate.

(比較例1)
比較例1では、配線材の2つの曲折部それぞれの曲率半径を共に200μmとした。その他の工程は、上記実施例と同様に行った。比較例1において、太陽電池どうしの間隔は0.8mmであった。従って、比較例1に係る太陽電池ストリングの全長は1007mmであった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the curvature radii of the two bent portions of the wiring material were both 200 μm. Other steps were performed in the same manner as in the above example. In Comparative Example 1, the distance between the solar cells was 0.8 mm. Therefore, the total length of the solar cell string according to Comparative Example 1 was 1007 mm.

ガラス基板の寸法を1027mm×120mmとしたため、比較例1に係る太陽電池モジュールの有効面積比は、82.7%であった。   Since the size of the glass substrate was 1027 mm × 120 mm, the effective area ratio of the solar cell module according to Comparative Example 1 was 82.7%.

比較例1に係る太陽電池モジュールにおいても、ガラス基板内部に中立面が存在する。   Also in the solar cell module according to Comparative Example 1, a neutral surface exists inside the glass substrate.

(比較例2)
比較例2では、配線材の2つの曲折部それぞれの曲率半径を共に300μmとした。その他の工程は、上記実施例と同様に行った。比較例2において、太陽電池どうしの間隔は1.0mmであった。従って、比較例2に係る太陽電池ストリングの全長は1009mmであった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the curvature radii of the two bent portions of the wiring material were both 300 μm. Other steps were performed in the same manner as in the above example. In Comparative Example 2, the distance between the solar cells was 1.0 mm. Therefore, the total length of the solar cell string according to Comparative Example 2 was 1009 mm.

ガラス基板の寸法を1029mm×120mmとしたため、比較例2に係る太陽電池モジュールの有効面積比は、82.6%であった。   Since the size of the glass substrate was 1029 mm × 120 mm, the effective area ratio of the solar cell module according to Comparative Example 2 was 82.6%.

比較例2に係る太陽電池モジュールにおいても、ガラス基板内部に中立面が存在する。   Also in the solar cell module according to Comparative Example 2, a neutral surface exists inside the glass substrate.

(比較例3)
比較例3では、配線材の2つの曲折部それぞれの曲率半径を共に500μmとした。その他の工程は、上記実施例と同様に行った。比較例3において、太陽電池どうしの間隔は2.0mmであった。従って、比較例3に係る太陽電池ストリングの全長は1018mmであった。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the curvature radii of the two bent portions of the wiring material were both 500 μm. Other steps were performed in the same manner as in the above example. In Comparative Example 3, the distance between the solar cells was 2.0 mm. Therefore, the total length of the solar cell string according to Comparative Example 3 was 1018 mm.

ガラス基板の寸法を1038mm×120mmとしたため、比較例3に係る太陽電池モジュールの有効面積比は、81.9%であった。   Since the size of the glass substrate was 1038 mm × 120 mm, the effective area ratio of the solar cell module according to Comparative Example 3 was 81.9%.

比較例3に係る太陽電池モジュールにおいても、ガラス基板内部に中立面が存在する。   Also in the solar cell module according to Comparative Example 3, a neutral surface exists inside the glass substrate.

(屈撓性試験)
実施例及び比較例1〜3に係る太陽電池モジュールについて屈撓性試験を行った。具体的には、太陽電池モジュールの両端部を固定し、太陽電池モジュール中央部を上下に10cmずつ変形させた。上下に1回ずつの変形を1サイクルとして1000サイクル繰り返し変形させた。
(Flexibility test)
Flexibility tests were performed on the solar cell modules according to the examples and comparative examples 1 to 3. Specifically, both end portions of the solar cell module were fixed, and the central portion of the solar cell module was deformed up and down by 10 cm. The deformation was repeated 1000 cycles, with one deformation each time up and down.

太陽電池モジュールの出力比(試験前出力/試験後出力)、有効面積比、受光面側の曲折部の曲率半径r11A、及び、裏面側の曲折部の曲率半径r11Bを表1に示す。

Figure 0005306353
Table 1 shows the output ratio (output before test / output after test) of the solar cell module, the effective area ratio, the radius of curvature r 11A of the bent portion on the light receiving surface side, and the radius of curvature r 11B of the bent portion on the back surface side.
Figure 0005306353

表1に示すように、比較例1及び比較例2では出力の低下が確認された。そこで、比較例1及び比較例2から配線材を取り出して観察した。比較例1では18本中7本の配線材において破断が確認された。比較例2では18本中2本の配線材において破断が確認された。これは、曲率半径r11Bが小さい、すなわち、配線材のうち中立面から離れた部分で急に折り曲げられており、裏面側の曲折部に金属疲労が発生したためである。As shown in Table 1, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, a decrease in output was confirmed. Then, the wiring material was taken out from Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and observed. In Comparative Example 1, breakage was confirmed in 7 out of 18 wiring members. In Comparative Example 2, breakage was confirmed in 2 out of 18 wiring members. This is because the curvature radius r 11B is small, that is, the wiring material is suddenly bent at a portion away from the neutral surface, and metal fatigue occurs in the bent portion on the back surface side.

一方、実施例及び比較例3では出力の低下が確認されなかった。すなわち、屈撓性試験前後において出力を維持できることが確認された。これは、曲率半径r11Bが大きい、すなわち、配線材のうち中立面から離れた部分で緩やかに折り曲げられており、裏面側の曲折部に金属疲労が発生しなかったためである。On the other hand, in Example and Comparative Example 3, a decrease in output was not confirmed. In other words, it was confirmed that the output can be maintained before and after the flexibility test. This is because the curvature radius r 11B is large, that is, the wiring material is gently bent at a portion away from the neutral surface, and metal fatigue does not occur at the bent portion on the back surface side.

比較例3において有効面積比が低いのは、曲率半径r11A及び曲率半径r11Bを共に大きくしたためである。一方、実施例において有効面積比が高いのは、中立面に近い方の曲折部の曲率半径r11Aを小さくしたためである。The reason why the effective area ratio is low in Comparative Example 3 is that both the radius of curvature r 11A and the radius of curvature r 11B are increased. On the other hand, the higher the effective area ratio in the embodiment, because of reduced curvature radius r 11A of the bent portion is closer to the neutral plane.

以上より、曲率半径r11Bを曲率半径r11Aよりも大きくすることによって、有効面積比の拡大と、配線材の損傷の抑制とを両立できることが確認された。As described above, by the curvature radius r 11B larger than the radius of curvature r 11A, the enlargement of the effective area ratio, it was confirmed that the compatibility between the suppression of damage to the wiring material.

なお、日本国特許出願第2008−214520号(2008年8月22日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。   Note that the entire contents of Japanese Patent Application No. 2008-214520 (filed on August 22, 2008) are incorporated herein by reference.

以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールは、変換効率の向上を可能とする太陽電池モジュールを提供することができるため、太陽電池モジュールの製造において有用である。   As described above, since the solar cell module according to the present invention can provide a solar cell module that can improve the conversion efficiency, it is useful in the production of solar cell modules.

1…太陽電池ストリング
2…受光面側保護材
3…裏面側保護材
4…封止材
10…太陽電池
10A…受光面
10B…裏面
11…配線材
11A…第1曲折部
11B…第2曲折部
20…光電変換部
30…細線電極
40…接続用電極
50…金型
51…上型
52…下型
60…接着層
100…太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar cell string 2 ... Light-receiving surface side protective material 3 ... Back surface side protective material 4 ... Sealing material 10 ... Solar cell 10A ... Light receiving surface 10B ... Back surface 11 ... Wiring material 11A ... 1st bending part 11B ... 2nd bending part DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Photoelectric conversion part 30 ... Fine wire electrode 40 ... Electrode for connection 50 ... Mold 51 ... Upper mold 52 ... Lower mold 60 ... Adhesive layer 100 ... Solar cell module

Claims (3)

受光面側保護材と裏面側保護材との間に封止され、配線材によって電気的に接続された第1太陽電池及び第2太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、
前記第1太陽電池及び前記第2太陽電池それぞれは、前記受光面側保護材と対向する受光面と、前記受光面の反対側に設けられ、前記裏面側保護材と対向する裏面とを有し、
前記配線材は、前記第1太陽電池の前記受光面上から前記第2太陽電池の前記裏面上に跨って配置され、
前記配線材は、前記第1太陽電池と前記第2太陽電池との間に形成される2つの曲折部を有しており、
前記2つの曲折部のうち中立面との間隔が大きい一方の曲折部の曲率半径は、他方の曲折部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。
A solar cell module comprising a first solar cell and a second solar cell sealed between a light-receiving surface side protective material and a back surface side protective material and electrically connected by a wiring material,
Each of the first solar cell and the second solar cell has a light receiving surface that faces the light receiving surface side protective material, and a back surface that is provided on the opposite side of the light receiving surface and faces the back surface side protective material. ,
The wiring member is disposed across the back surface of the second solar cell from the light receiving surface of the first solar cell,
The wiring member has two bent portions formed between the first solar cell and the second solar cell,
The solar cell module according to claim 1, wherein a radius of curvature of one of the two bent portions having a large distance from the neutral surface is larger than a radius of curvature of the other bent portion.
ガラス基板と裏面フィルムとの間に封止され、配線材によって電気的に接続された第1太陽電池及び第2太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、
前記第1太陽電池及び前記第2太陽電池それぞれは、前記ガラス基板と対向する受光面と、前記受光面の反対側に設けられ、前記裏面フィルムと対向する裏面とを有し、
前記配線材は、前記第1太陽電池の前記受光面上から前記第2太陽電池の前記裏面上に跨って配置され、
前記配線材は、前記第1太陽電池と前記第2太陽電池との間に形成される2つの曲折部を有しており、
前記2つの曲折部のうち前記ガラス基板までの間隔が大きい一方の曲折部の曲率半径は、他方の曲折部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。
A solar cell module comprising a first solar cell and a second solar cell sealed between a glass substrate and a back film and electrically connected by a wiring material,
Each of the first solar cell and the second solar cell has a light receiving surface that faces the glass substrate, a back surface that is provided on the opposite side of the light receiving surface and faces the back film,
The wiring member is disposed across the back surface of the second solar cell from the light receiving surface of the first solar cell,
The wiring member has two bent portions formed between the first solar cell and the second solar cell,
The solar cell module, wherein a curvature radius of one of the two bent portions having a large distance to the glass substrate is larger than a radius of curvature of the other bent portion.
前記配線材を樹脂接着剤によって接着することで、前記第1太陽電池と前記第2太陽電池とが接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the first solar cell and the second solar cell are connected by bonding the wiring member with a resin adhesive.
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